電力裝備是工業體系的核心基礎，其綠色低碳迭代升級，是我國制造業、新型電力系統綠色轉型以及 “雙碳” 目標落地的重要路徑之一。我國綠色變壓器在技術創新突破、產業化落地與規模化推廣過程中，形成了工業產品全生命周期綠色化、全鏈條可復制的發展模式，為國內工業品綠色低碳轉型提供了可落地、可借鑒、可推廣的實踐范例。

一、綠色變壓器的核心定義與品類體系

依據《制造業綠色低碳發展行動方案(2025—2027 年)》，綠色工業產品以全生命周期理論為核心準則，覆蓋產品設計研發、原料采購、生產制造、流通運輸、運行使用、回收處置全流程，系統評估各環節的資源消耗、生態影響與碳排放水平。在嚴格保障產品性能、質量與安全達標的前提下，通過技術優化、材料革新、工藝升級等手段，最大限度節約資源能源、替代有毒有害原料、削減污染物與溫室氣體排放，最終實現全鏈條綠色低碳發展。

基于上述定義，綠色變壓器是全面踐行全生命周期綠色設計理念的新型電力變壓器品類。該類產品在源頭設計階段即錨定綠色低碳目標，覆蓋生產、流通、運維、報廢回收全部環節，在穩定實現輸電、變電核心功能并滿足運行安全與質量標準的基礎上，達成節能降耗、原料無害化、低污染、低碳排放等多維綜合優化，契合制造業綠色低碳發展的核心要求。

同時，《工業產品綠色設計指南(2026 年版)》明確了工業產品綠色設計的十一大核心方向：長壽命、無害化、輕量化、節能、節水、節材、降噪、節空間、易回收再生、可重復使用、零碳設計。綠色變壓器圍繞十一大綠色設計方向開展專項技術優化與性能升級，是全方位適配綠色設計標準的高端電力裝備。

當前，我國綠色變壓器主要應用品類包括：

一是天然酯(植物絕緣油)油浸式變壓器。其鐵心可采用硅鋼立體卷或非晶合金立體卷結構;其中 "非晶合金+立體卷+天然酯" 三技術融合產品，已納入國家電網、南方電網新技術重點推廣目錄。

二是非晶合金鐵心變壓器。以非晶合金立體卷變壓器為代表，包括非晶合金立體卷鐵心敞開式干式變壓器(型號通常為 SGBH 系列)與立體卷非晶植物油變壓器等。

三是干式變壓器。包括敞開式 / 非包封式(SGB 系列)與硅橡膠澆筑式干式等品類。

上述品類可組合適配 10kV～220kV 各電壓等級及配電、工業、軌道交通等多場景需求。

從電壓等級看，非晶合金立體卷鐵心變壓器當前最高已達 110kV(2025 年全球首臺掛網運行);天然酯(植物油)絕緣變壓器最高已達 500kV(國內)、765kV(全球，為日立能源 2025 年推出、已通過全套試驗的全球首款)。"非晶合金+立體卷+天然酯" 三合一產品目前主要集中于 10kV 配電電壓等級，向更高電壓等級延伸尚處研發階段。硅鋼立體卷鐵心變壓器當前最高電壓等級已達 220kV(最大容量約 240MVA)，是立體卷技術向高壓領域延伸的上限;330kV 及以上超高壓電網仍采用傳統平面疊積鐵心變壓器。

從能效水平看，非晶合金、立體卷鐵心等變壓器普遍達到 GB 20052—2024 一級能效，部分產品損耗優于一級限值 40%～60%，達到國家能效先進水平。但需指出：天然酯(植物油)本身提升的是環保與防火性能，并不直接等于高能效;制約綠色變壓器優勢釋放的主要因素，在于缺乏覆蓋全生命周期碳排放、可回收性、環保安全性的綜合綠色認證標準，以及與之配套的用戶招標綠色溢價機制。

二、綠色變壓器的核心技術變革與性能優勢

(一)升級傳統變壓器性能、質量與安全水平

高性能、高可靠、高安全性是綠色變壓器的基礎前提。本文以 SBH21-M?RL-NX 系列立體卷非晶合金植物油變壓器為典型案例，對比分析綠色變壓器相對傳統變壓器的技術革新。該產品集成立體卷鐵心、非晶合金、天然酯絕緣油三項核心技術，通過多技術協同，補齊傳統變壓器性能短板，綜合優勢突出。

1. 極致節能降耗，構建全生命周期最優成本體系

該產品依托 “立體卷鐵心+非晶合金” 雙重節能方案，從源頭顯著壓降鐵心損耗。其采用無接縫閉合磁路結構，三相磁路等長、高度對稱，配合高性能非晶合金帶材，有效消除傳統疊片鐵心的接縫氣隙與附加損耗，能效指標優于國標一級能效硅鋼立體卷變壓器。相較于傳統 S11 硅鋼疊片變壓器，樣機空載損耗降低 55%~60%、空載電流下降約 60%，大幅削減勵磁無功損耗，進而降低電網配套無功補償設施的建設與運維投入。以 800kVA 典型機型測算，對比傳統 S11 硅鋼疊片變壓器，僅空載環節單臺年節電即約 6,000 度，疊加負載損耗優化后單臺年節電量約 0.7 萬～1 萬度;按全國電網平均排放因子(約 0.5703 kgCO?/kWh)折算，單臺年減碳量約 4~6 噸，節能降碳成效顯著。

天然酯絕緣油的應用則從安全與環保維度重構變壓器運行品質。相較于傳統礦物絕緣油，天然酯閃點(≥300 ℃)與燃點(≥350 ℃)顯著更高，防火安全等級達 K 級，大幅降低火災、爆炸風險;其源自可再生植物油料，生物可降解率 ≥97%，全生命周期碳足跡與環境影響遠低于礦物油;同時，天然酯吸濕能力強，可抑制絕緣紙纖維的水解劣化，延緩絕緣材料老化，從而延長設備高效服役周期。需要說明的是，天然酯 40 ℃ 運動粘度(約 33 mm²/s)高于礦物油(約 9 mm²/s)，須通過繞組布置與散熱結構的協同優化設計，方能在控制熱點溫度、保障散熱性能的前提下，充分發揮其安全與環保優勢。

2. 結構穩定性強，抗短路能力提升、運行噪聲更低

產品采用立體三角布局搭配圓形線圈結構，鐵心與繞組呈軸對稱受力，突發短路時電磁力沿圓周均勻分布，抗短路能力較傳統平面疊片結構提升約 50%，可顯著降低短路故障下線圈變形與設備失效風險，短路故障率較傳統結構下降約 60%，運行可靠性大幅提升。

鐵心采用整體固化封裝的無接縫結構，配合緊湊穩固的器身裝配，有效抑制磁致伸縮振動向油箱及周邊傳導，設備運行噪聲低至 ≤45 dB (A)，較傳統油浸式變壓器約 50~65 dB 的常規水平顯著降低，尤其適合居民區、數據中心、醫院、寫字樓等噪聲敏感場景。

此外，該產品三相磁路等長對稱、電氣參數均衡，漏磁通與電磁輻射水平更低，可減少對周邊弱電、通信及精密儀器的電磁干擾，適配高精度用電配套場景。

3. 空間適配性強，長壽命、低運維、低碳特征突出

結構層面，立體三角緊湊架構使同容量機型器身占地面積較平面結構非晶油浸式變壓器減少 10%~15%、高度降低 10%~20%，整體體積縮小 15%~20%，整機重量更低，可靈活適配箱變站點、地下配電室、高層建筑設備夾層、城市狹小配電空間等受限場景，安裝布置適應性更強。

壽命與運維層面，天然酯絕緣油具備強吸濕保水能力，運行中持續吸收并中和絕緣紙中的水分，抑制纖維素水解老化，有效延緩絕緣劣化、延長設備服役周期，產品設計使用壽命≥40 年;搭配全密封波紋油箱結構，實現免濾油、檢修頻次大幅降低，減少后期運維人力與資金投入。

低碳屬性層面，立體卷鐵心結構使鐵心硅鋼用量較傳統結構節約 15%~25%，綜合核心原材料用量節約 10% 以上，從原材料端降低碳排放，可滿足綠色產品認證、碳足跡核算等相關要求。天然酯絕緣油耐熱性能良好，在光伏、儲能等新能源波動性、間歇性負荷下絕緣性能穩定、過載耐受能力更強，適配新型電力系統運行特征。

(二)源頭削減污染排放，降低傳統設備安全與環境風險

傳統變壓器存在固有環保短板與安全隱患。傳統油浸式變壓器所用礦物油，在煉制階段會產生烴類、硫化物等有害廢氣;設備內部故障電弧存在引燃絕緣油的風險，有燃燒、爆炸隱患;一旦發生泄漏，礦物油難以自然降解，易滲入土壤、地下水，形成長期生態風險。傳統環氧樹脂澆注干式變壓器同樣存在短板：澆注工序會釋放揮發性有機廢氣;高溫故障下環氧樹脂可燃;設備報廢處置階段，破碎分離能耗較高，處置不規范時易產生有害氣體與難降解固廢，帶來環境殘留風險。

綠色變壓器從材料、工藝、結構源頭優化，緩解傳統設備的環保與安全短板，兼具低碳、安全、可循環優勢。以硅橡膠澆注式干式變壓器為例：其生產能耗僅為常規變壓器制造的約 10%，生產環節無有毒有害物質排放;可燃物質占比低于 2%，設備可免維護運行，大幅降低燃爆風險。報廢階段可剝離表層硅橡膠，高效分離回收銅材、硅鋼片、非晶合金等主材，全生命周期材料可回收率達 98% 以上;國內硅橡膠再生產業鏈已逐步成熟，具備原料級閉環再生能力。

天然酯絕緣油型變壓器的安全與環保優勢同樣突出：天然酯燃點高達 360℃，約為礦物絕緣油燃點(約 160℃)的 2 倍以上，不易引燃;據廠商運營統計，全球超百萬臺天然酯變壓器應用保持零燃爆事故記錄。同時天然酯絕緣油可生物降解，發生泄漏時對土壤、水體的長期污染風險可控，支撐全生命周期環境友好運行。

(三)突破單一節能局限，構建全方位綠色產品體系

傳統節能變壓器評價體系多聚焦空載損耗、負載損耗等電能損耗指標，目標以節電降耗為主，評價維度相對單一。綠色變壓器則在保持優良節能性能的基礎上，跳出單一節能的定位，圍繞全生命周期綠色化做多維度升級：從制造環節的輕量化、節材、無害化生產，到運行環節的長壽命、低噪聲、小占地，再到報廢環節的易再生、部件復用與全鏈條低碳，系統構建綜合立體的綠色價值體系。

相較于傳統節能變壓器，綠色變壓器不再只是單一節能裝備，而是適配綠色低碳經濟、服務新型電力系統建設的綜合性高端綠色電力裝備，也是變壓器行業技術迭代與產業升級的主流方向之一。

三、綠色變壓器產業發展的社會價值與行業貢獻

(一)精準匹配電網降損增效核心剛需

降損增效是電網綠色低碳升級的核心任務。據行業測算，我國電網輸配電總損耗約占全社會用電量的 4.2%，其中變壓器損耗是電網能耗的重要組成部分，約占電網輸配電損耗的 40%;變壓器空載損耗(鐵損)占電網總損耗的 20%~26%、均值約 22%，是電網占比最高的固定能耗源之一，也是電網節能降碳的重點方向。

依托優良的降損性能，立體卷非晶合金植物油變壓器等綠色產品獲得政策與市場雙重支撐，規模化應用持續提速：2024 年，國網華東區域、南方電網二批項目率先開展該類產品批量采購;2025 年，國內市場應用范圍持續擴大，立體卷非晶合金植物油變壓器逐步成為城區配電可選的主流方案;2026 年，產品市場占比穩步提升，新增新能源配套、地下管廊專項采購需求，應用場景持續拓展，已批量用于電纜入地工程、地下配電室、大型數據中心、風光儲能電站、人口密集城區等重點配電場景。

對比國標一級能效硅鋼立體卷變壓器，非晶合金立體卷變壓器空載損耗降低約 46%、空載電流下降約 60%。以 800kVA 機型、全年 8760 小時運行測算，單臺年節電約 2,300 度、年減碳約 1.5 噸;若對比在運 S9 等老舊高損耗變壓器進行替換改造，單臺年節電可達 9,000~10,000 度。

截至 2026 年 7 月，國網、南網掛網運行的非晶合金變壓器、立體卷變壓器、非晶合金立體卷植物油變壓器三類綠色變壓器合計運行規模在 32.3 萬～34.9 萬臺區間。存量規模疊加單機節能優勢，為電網節能降碳、新型電力系統構建、“雙碳” 目標落地提供有力支撐。

(二)適配全社會多元化綠色用電新需求

伴隨各行業智能化、綠色化轉型，電力設備在安全性、節能性、環保性、場景適配性上的要求持續提高。綠色變壓器依托綜合性能優勢，可為數據中心、風光儲能、新能源發電、充換電設施、高層建筑、城市社區、商業綜合體、軌道交通、海上風電、生態景區等場景，提供高適配、高安全的定制化配電解決方案，精準回應不同行業對電力設備的核心訴求。

在數據中心、充換電等關鍵用電場景，用電安全是核心訴求，設備起火風險是行業痛點。綠色變壓器從材料與結構層面顯著降低燃爆風險，滿足高等級安全用電要求。在高層建筑、居民區、商業建筑等民生場景，輕量化、低噪聲、低污染、低能耗的特點，有利于改善城市配電環境、提升人居體驗。在地鐵、隧道等軌道交通及海上風電等嚴苛工況場景，設備運行穩定、工況適應性強，已實現規模化落地，充分驗證其高可靠運行能力。

(三)打造工業品綠色轉型可復制實踐范本

我國工業品綠色低碳轉型普遍面臨技術瓶頸、材料制約、標準滯后、市場適配不足、供應鏈穩定性不足等挑戰。綠色變壓器產業經過長期技術攻關與產業化落地，逐步打通工業品綠色升級的關鍵環節，形成一套成熟、可復制、可推廣的升級路徑，為制造業綠色轉型提供實踐樣本。

實現性能、質量與安全協同升級，破解綠色產品 “重環保、輕性能” 難題 市場落地的前提是性能可靠、質量達標、運行安全。綠色變壓器沒有走 “單純優先環保” 的路線，而是在實現全流程綠色低碳的同時提升核心品質，精準匹配差異化場景需求：電網側看重節能與安全，商業場景看重輕量化、低噪聲，數據中心看重運行可靠性，新能源場景看重負荷適應性與環保屬性，軌道交通看重低燃爆風險與工況耐受能力，有效緩解了以往綠色裝備性能偏弱、市場認可度不足的痛點。

突破技術材料瓶頸，推進全維度、全流程環保低碳 依靠技術革新與綠色材料替代，緩解傳統設備高污染、高風險短板：以可生物降解、低燃爆風險的天然酯絕緣油替代礦物絕緣油，以阻燃環保、易回收的硅橡膠、環保絕緣紙等材料替代傳統環氧樹脂，從源頭降低安全隱患與污染風險;同時完善全生命周期管控，打通廢舊材料回收、再生、復用鏈條，推動生產、運行、報廢全流程綠色化。

構建自主可控產業鏈，夯實產業安全根基 我國綠色變壓器核心制造裝備、工藝路線以自主研發為主，立體卷鐵心、非晶合金、天然酯絕緣油等核心技術已形成自主知識產權體系，核心原材料國產化保障能力持續提升：非晶合金、高性能硅鋼可穩定本土供應，過去依賴進口的非包封干式變壓器環保絕緣紙、高端天然酯絕緣油等材料亦已實現國產化替代、規模化量產，供應鏈穩定性顯著增強。同時，綠色材料通用性較強，國產天然酯絕緣油、硅橡膠、非晶合金等可向輸變電、高端電機、精密裝備等領域延伸，產業鏈帶動價值明顯。

貼合市場經濟性需求，推動規模化商業化落地 綠色技術能否持續推廣，最終取決于市場價值。綠色變壓器兼顧環保、安全、節能、降本多重價值，既契合綠色低碳政策導向，又依靠節能優勢降低用戶長期用電成本，投資收益清晰，有效降低市場推廣阻力。當前，僅電網體系已有數十萬臺綠色變壓器穩定投運，并在數據中心、充換電、軌道交通、工業園區等場景持續放量，產業化成熟度處于工業品綠色轉型前列。

主動適配場景痛點，突破行業標準滯后制約 新興綠色產品常面臨標準更新滯后、規模化推廣周期長的問題。綠色變壓器依托差異化價值，針對不同場景痛點先行落地：生態敏感區重點解決油品泄漏污染風險，城市核心區依托輕量化、低噪聲、小占地適配城市更新，工業與交通嚴苛工況依靠高可靠性、高安全性保障供電，在標準迭代周期內積累工程實績，完成規模化先行應用。

綜上，綠色變壓器產業在技術、材料、產業鏈、市場、標準五個維度實現系統性突破，形成技術成熟、供應鏈穩定、市場認可、合規可控的綠色產業模式，為制造業綠色升級提供可參考范式。

(四)筑牢城市與生態環境安全防線

天然酯絕緣油高燃點、低引燃風險、可生物降解的特性，幫助綠色變壓器從源頭降低傳統設備安全與環境風險。在地下變電站、高層建筑、密集商業區等防火管控嚴格區域，有助于減少變壓器起火爆炸隱患;在水源保護區、森林公園、海上風電場等生態敏感區域，即便發生絕緣介質泄漏，天然酯可逐步生物降解，降低水土污染風險，守護生態安全。

(五)成為國家能源綠色低碳戰略落地的典型工業品

當前全球極端氣候頻發、能源地緣格局復雜，能源供給穩定性面臨壓力。我國依托多元能源體系保障電力自主供給，是全球能源低碳轉型重要力量。在 “雙碳” 戰略與新型電力系統建設背景下，電力系統向綠色化、低碳化、智能化升級是能源高質量發展的必然方向。

變壓器是輸配電核心裝備，其綠色升級是電力系統低碳轉型重要一環。綠色變壓器的技術創新、規模化應用與全鏈條產業培育，持續支撐新型電力系統建設，對我國能源結構優化、“雙碳” 目標推進、能源產業高質量發展具備戰略價值。

結語

綠色變壓器作為新型電力系統中的核心綠色裝備，依托全生命周期技術革新、自主可控產業鏈與多場景工程實踐，推動傳統電力裝備實現向綠色低碳產品的系統性轉型。這一成就源自我國變壓器行業與綠色配套產業鏈的深度協同創新，其 “技術迭代 — 產業培育 — 市場推廣” 的完整路徑，為我國工業品綠色低碳轉型提供了極具參考價值的典型范例。(作者：羅一凡)